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设计一个可变的双直流电源电路图(设计一个可变的双直流电源电路)

设计一个可变的双直流电源电路图(设计一个可变的双直流电源电路)

欢迎您来到125生活网,我是小二,许多人对这个问题还不是很清楚,以下是我对设计一个可变的双直流电源电路图,设计一个可变的双直流电源电路精心的整理,预计阅读2分钟。

许多模拟电子电路需要双电源轨来实现适当的平衡操作,其中之一就是运算放大器电路。模数转换器、运算放大器和比较器等数字系统也需要负电源电压。在我们之前的教程中,我们构建了12V和-12V双电源电路以及5V和-5V双电源电路,但是这些电路的输出是固定的。因此,在本教程中,我们将设计一个可变双DC电源电路,它可以提供14V至-14V的可变输出电压。电压转换任务分四步执行,即变压器操作、整流、平滑和调节。

构建可变双电源电路所需的元件

执行该项目需要以下组件:

可变双电源电路图

构建可变负电压调节器的完整原理图如下所示。该电路由一个变压器、一个整流电路、一个平滑电容器和最后一个电压调节器组成。

电路可以分为四个部分。首先是变压器操作-这里,我们将首先使用降压(220v/12v)中心抽头变压器将220v AC转换为12v AC。第二部分是整流——然后变压器的输出被送到整流电路。这个电路将12v交流电转换成12v DC。第三部分是平滑整流电路的输出具有脉动性,用来将其转换为纯DC;我们在负载上接了一个电容器。也叫过滤。最后一部分是调节-最后,电容的输出被发送到电压调节器IC LM317T和LM337T,它们将提供所需的输出电压。所有四个部分解释如下:

1、变压器运行:

第一步是用降压变压器把220伏交流电转换成12v交流电。中心抽头变压器的初级绕组连接到家用电源(230伏交流电,50赫兹),输出取自中心抽头变压器的次级绕组。中心抽头变压器也叫两相三线变压器。它用于将电压从220伏交流电降低到12伏交流电。在下图中,我们可以看到两个外部绕组(T1和T3)之间的电压差是中间绕组(T2)和外部绕组(T1或T3)之间电压差的两倍。T1和T2之间的电压相差180度。

2.整改:

在这一步中,我们将使用全桥整流器将交流电转换为直流电。整流器电路将交流电源转换成DC电源。这个电路是在二极管的帮助下制成的。我们使用一个功率二极管(1N5822 CY)来制作整流电路。为了安全和灵活起见,使用了这种特殊的二极管。如果我们使用低电流额定值的二极管,那么它可能会被电流浪涌损坏。

功率二极管可以单独使用或连接在一起构成全波和半波整流电路。下图中,功率二极管的行为类似于半波整流器。

我们可以用两种整流电路把交流电转换成直流电。一种是半波整流电路,另一种是全波整流电路。在半波整流电路中,输出电压变成输入电压的一半,所以我们可以用两个二极管来设计。在全波整流电路中,输出电压等于输入电压,所以我们设计了全波整流电路。波形整流电路使用四个二极管。这里我们使用了全波整流电路。在下图中,我们可以看到全波整流器的电路。

全波整流电路的输出电压为:

DC=2V最大值/=0.637 V最大值=0.9 V均方根值

全波整流电路的输入和输出电压波形如下图所示。

整流器的输出不是纯DC,但它包含纹波。

3.平滑:

整流电路的输出本质上是脉动的,因此我们使用平滑电容来获得纯DC。全波整流器输出与负载并联的平滑电容器。我们使用电解电容进行平滑。这里,我们使用两个1000uF电解电容。

连接到全波整流电路的平滑电容器如下图所示。

4.监督:

电容器的输出被发送到电压调节器IC,电压调节器IC将提供所需的输出电压。这里,我们使用两个可变电压调节器IC,一个用于可变正电压(LM 317T),另一个用于可变负电压(LM 337T)。

LM317 T(可变正电压调节器)

LM317 T是三端可变正电压调节器。可提供1.5安培的电流,输出电压范围为1.25V至37 V,LM317T内置限流和关断功能,因此具有短路保护功能。

LM317的输出通过使用两个电阻R1和R2的比值来计算,这两个电阻在输出端形成一个分压器电路,如图所示。

LM317T的输出电压可通过下式计算。

Vout=1.25 (1 R2/R1)

LM337 T(可变负电压调节器)

LM337 T是三端可变负电压调节器。可提供1.5安培的电流,输出电压范围为-1.25V至-37 V,LM337T内置限流和关断功能,因此具有短路保护功能。

LM337的输出通过使用两个电阻R1和R2的比值来计算,这两个电阻在输出端形成一个分压器电路,如图所示。

LM317T的输出电压可通过以下公式计算:

Vout=-1.25 (1 R2/R1)

最后,我们使用电压显示模块。在这个显示模块中,我们显示正电压的值。电压显示模块不能显示负电压,因为该模块只能显示0到30伏的值。

制造可变双电源PCB

现在我们有了原理图,我们可以继续布局可变双电源电路的PCB。您可以使用您选择的任何PCB软件来设计PCB。如果你是刚开始接触PCB的初学者,建议你查一下《PCB设计初学者指南》。如果您想跳过设计过程,也可以使用以下链接下载这个手持游戏机项目的Gerber文件:

Gerber文件链接

以下是超声波秤PCB顶层和底层的2D模型视图:

如果您感兴趣,您还可以查看我们之前在Circuit Digest上构建的其他PCB项目。

组装可变双电源印刷电路板

一旦我们从PCB制造商那里收到PCB,我们就开始组装PCB。全焊接板如下:

测试可变负电压调节器

将元件焊接到PCB后,下一个任务是测试电路。为此,我把220V电源接到降压变压器上。电路的输出读数显示在电压显示模块上。使用连接在PCB两侧的微调电位计,可以改变正负电压。电压显示模块不能显示负电压,因为这个模块只能显示0到30伏的数值,所以我们用万用表来显示负电压。

好了,对于上述问题的回答就结束了,希望能让你有所启发或者能所帮助,小二将再未来的文章更加努力,希望你喜欢!

标签:电路电压输出


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